автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Закономерности накопления повреждений в сварных соединениях оболочек реакторов установок замедленного коксования

На правах рукописи

пь оа

3 0 ^

КУЗЕЕВ МАКСИМ ИСКАНДЕРОВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ОБОЛОЧЕК РЕАКТОРОВ УСТАНОВОК ЗАМЕДЛЕННОГО КОКСОВАНИЯ

Специальность 05.04.09 - Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА 2000

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета

Научный руководитель: доктор технических наук

Хафизов Ф.Ш.

Официальные оппоненты: - доктор физико-математических

наук, профессор Грешнов В.М. - кандидат технических наук, доцент Худяков М.Л.

Ведущая организация - БашНИИНефтемаш

Защита состоится «12» мая 2000 г. в 1400 час. на заседании диссертационного совета Д 063.09.04'при Уфимском государственном нефтяном техническом университете (УГНТУ) по адресу: 450062, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «12» апреля 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук

А ЪЧП. ЪП. 4э - .Т- Г) 05-^ О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Длительный срок эксплуатации нефтезаводского оборудования, износ которого достигает 100%, ставит перед специалистами, эксплуатирующими это оборудование, сложную проблему, связанную с определением остаточного ресурса и оценкой накопленных повреждений.

Аппараты для переработки нефти, особенно используемые во вторичных процессах, находятся под воздействием силовых и температурных факторов, обуславливающих усталостные повреждения, повреждения от ползучести. При этом в металле оболочек аппаратов происходят сложные явления, связанные с воздействием среды.

Моделирование основных механизмов накопления повреждений может дать сведения общего характера, так как практически невозможно воспроизвести в лабораторных условиях деформирование реальных аппаратов. Во многих случаях механизмы накопления повреждений детально не изучены, особенно в сварных соединениях, поскольку металл оболочек аппаратов труднодоступен для металлографического анализа и определения параметров трещиностойкости.

В связи с изложенным, актуальным является вопрос комплексного изучения механизмов накопления повреждений в металле оболочек аппаратов, включающий лабораторные и промышленные исследования с применением современных методов анализа.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан ((АН РБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2. «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996-2000 годы, утвержденной Постановлением Кабинета

министров РБ № 204 от 26.06.96, а также по Федеральной целевой программе «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы (ФЦП «Интеграция») по государственному контракту № 28 «Создание совместного учебно-научного центра «Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа».

Цель работы. Определение характера накопления повреждений в сварных соединениях оболочек реакторов установок замедленного коксования (УЗК) с учетом нестационарности температурного поля.

Основные задачи исследования.

1. Моделирование на лабораторной установке процесса деформирования оболочки реактора за счет хаотичного распределения потока сырья.

2. Расчет поля напряжения в оболочке реактора с учетом нестационарности температурного поля и оценка характера нагружения сварного шва в узле приварки опорной обечайки методом конечных элементов (МКЭ).

3. Изучение процесса накопления повреждений в сталях 16ГС и 09Г2С, имеющих сварные соединения, при циклическом нагружении образцов на чистый изгиб.

4. Изучение распределения механических свойств и параметра трещиностойкости в сварных соединениях металла реактора УЗК ПО «Омскнефтеоргсинтез».

5. Изучение процесса деградации структуры металла 16ГС и 09Г2С методами металло- и фрактографии.

Научная новнзна.

1. Впервые при полномасштабном моделировании процесса заполнения реактора УЗК получены траектории движения оболочки аппарата, снабженного различными узлами ввода сырья, которые согласуются с промышленными испытаниями.

2. Показано, что коэффициент трещиностойкости в зоне сварных швов промышленного реактора УЗК, изготовленного из стали 16ГС (основной металл), изменяется по параболической зависимости с максимумом в зоне термического влияния.

3. Экспериментально показано наличие полиэкстремальных зависимостей К^ от числа циклов нагружения на чистый изгиб для сталей 16ГС и 09Г2С, на которых выделено две области резкого снижения трещиностойкости в области 500 и 2000-2500 циклов.

Практическая ценность.

Полученные результаты позволили выявить особенности накопления повреждений в сварных соединениях реакторов УЗК, которые использованы для уточнения методики оценки ресурса аппаратов. Материалы диссертации используются при преподавании предметов «Расчет и конструирование машин и аппаратов», «Физическая природа разрушения» для студентов специализации 17.05.01 «Машины и аппараты химических производств».

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены:

-на научно-практической конференции «Техника на пороге XXI века», АН РБ, 1999;

-на втором научно-техническом семинаре «Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса РБ.- Уфа, 1999.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в семи печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников, включающего 89 наименований, приложений; изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 8 таблиц и 3 приложения.

Исследования по механике разрушения, фракто- и металлографии выполнены под руководством к.т.н. Чирковой А.Г.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность проблемы, цели и задачи исследований и приведена краткая характеристика работы.

В первой главе приведен обзор литературы, обосновывающий объект исследований, в качестве которого выбран реактор установки замедленного коксования (УЗК). Этот выбор основан на уникальном сочетании силовых и температурных факторов деформирования аппарата: пульсирующий отнулевой характер изменения давления на фоне нестационарного температурного поля со случайным характером распределения температур в оболочке.

В литературном обзоре показано, что в работах Кретинина М.В., Кузеева И.Р., Мухина В.Н. детально изучены механизмы деформирования реакторов УЗК, возникающие при эксплуатации дефекты и отмечено, что многие дефекты обусловлены случайным характером распределения высокотемпературных затопленных струй в процессе заполнения реактора.

Денисову В.Д. удалось провести полномасштабное моделирование процесса заполнения реактора на лабораторной установке и рассмотреть вопрос распределения траекторий струй в объеме реактора при различных устройствах узла ввода сырья.

Филимонов Е.А. впервые изучил характер накопления повреждений в оболочке действующего реактора и определил зоны, неблагоприятные с точки зрения образования дефектов. Следует отметить также исследования Газиева P.P., посвященные изучению закономерностей деформирования и разрушения биметаллических образцов из стали 16ГС и 09Г2С натурной толщины при чистом изгибе на специально сконструированной для этих целей испытательной машине.

Однако остались не изученными проблемы возникновения дефектов в сварных соединениях, хотя отмечается, что именно в сварных соединениях возникают трещины, которые, например, не позволили эксплуатировать реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез» более 10 лет. Именно это обстоятельство было решающим при обосновании цели исследований.

Во второй главе описаны методики исследований. Для достижения цели были использованы следующие методы:

- аналитические методы для оценки поля напряжений в оболочке реактора (метод конечных элементов);

- лабораторные исследования на модельном реакторе УЗК;

- изучение накопления повреждений в стальных образцах на испытательной машине;

- определение физико-механических свойств металла реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез»;

- фракто- и металлографические исследования.

Методы конечных элементов применяли для расчета напряжений в самых высоконагруженных узлах, к которым прежде всего относится узел приварки опорной обечайки.

Эксперименты по изучению характера деформирования реактора проведены на лабораторной установке. В качестве модельной жидкости использовали н-парафины. Лабораторный аппарат представляет собой точную копию промышленного в масштабе 1:20. Дополнительно, с целью фиксации движения оси аппарата, последний снабжен двумя индикаторами часового типа, показания с которых фиксировались визуально через определенные промежугки времени.

Следующая категория исследований была связана с подготовкой образцов с различным уровнем накопленных усталостных повреждений. Испытания проводили на усталостной машине, реализующей чистый изгиб. Схема испытания плоских образцов позволяет нагружать их в промежуточном между жестким (контролирующая деформация) и мягким (контролируемое напряжение) режимами, что в наибольшей степени отвечает условиям деформирования оболочек реакторов УЗК.

Испытанию подвергались гладкие образцы из биметалла 16ГС+08Х13, 09Г2С+12Х18Н10Т и образцы со сварными швами из этих же сталей. Предварительно экспериментально были получены кривые Велера для малоцикловой области, характеризующие два момента: момент возникновения трещины и полное разрушение образца. На каждом уровне деформаций испытывали по три образца.

Поскольку влияние плакирующего слоя на долговечность образцов достаточно хорошо изучено, то объектом исследования выбран основной металл.

После нанесения различного уровня повреждений из испытанных образцов изготавливали стандартные образцы для определения ат, о„, 5, ц/,

а также К1С. Испытания проводили на испытательной машине «ШЗТЯОЫ-1185» со скоростью движения траверсы 1 мм/мин. Следующий этап исследований связан с изучением распределения механических характеристик и К1С в зонах сварных (кольцевых и меридианальных) швов реального реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез», который проработал в течение 10 лет. Анализу подверглись также образцы реакторного металла с явными признаками потери устойчивости формы. Все испытания проводились по стандартным методикам.

Все испытанные образцы металла подверглись металло- и фрактографическому анализу.

В третьей главе представлены результаты изучения напряженно-деформированного состояния корпуса реактора УЗК. Эксперименты на модельном реакторе подтвердили опубликованные в литературе данные по изучению поведения действующих аппаратов. На рисунке 1 показаны полученные нами перемещения оси реактора для различных конструкций узла ввода сырья. Анализ полученных данных показывает, что траектории движения реактора при вводе сырья через радиальный ввод под разными углами к оси (90° и 55°), с учетом случайности движения горячей затопленной струи, идентичны таковым, полученным на промышленных реакторах. Имеет место хаотичное циклическое движение аппарата, причем траектория в деталях не повторяется. Статистические данные по изменению температурных полей в оболочках реальных реакторов показывают, что отклонения аппарата от вертикальной оси могут иметь место не только на стадии заполнения сырьем, но и на этапах коксования, охлаждения и выгрузки кокса. Это означает, что на основной цикл изменения давления накладывается цикличность, связанная с нестационарностыо температурного поля. Эксперименты позволили выявить, что число циклов движения за период заполнения может изменяться в довольно широких пределах: от 7 до 30.

X, MM

0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 у, мм

0,05

0,1

0,15

а)

б)

X, мм

0,05 0,1

у, мм

0,15

X, ММ

1X15

в) г)

Рисунок 1 - Траектории движения оси реактора за один цикл заполнения сырьем с использованием различных устройств для ввода сырья: а - аксиальный; б - радиальный; в - тангенциальный;

г - радиальный под углом 55 0

Анализ различных прикладных программ по расчету конструкций методом конечных элементов (МКЭ) показал, что для достижения поставленной в работе цели в наибольшей степени подходит программа COSMOS м.

Для расчета оболочки реакторов приняты следующие условия и допущения. За основу приняты все силовые и температурные параметры стандартного процесса замедленного коксования: температура на входе 510 °С, на выходе 475 "С, давление в верхней части Рв = 0,4 МПа, характерные для коксования гудрона. Температура в оболочке задавалась согласно обобщенным кинетическим диаграммам, полученным сотрудниками УГНТУ по результатам замеров температурных полей большого числа реакторов УЗК. Поскольку обобщенные диаграммы сглаживают экстремальные распределения температур и расчеты не дают предельного состояния, кроме стандартного расчета проводили расчет напряжений при экстремальных отклонениях оси реактора от вертикали.

Расчеты показывают, что в стандартном режиме коксования отклонения от вертикальной оси реактора достигают 12 см, при этом в опорной обечайке возникают напряжения 238 МПа. Характерно то, что вне зоны максимальных деформаций напряжения в сварном шве опорной обечайки на порядок ниже (23 МПа).

При предельных значениях отклонения оси от вертикали, например на 30 см, в сварном шве опорной обечайки возникают напряжения 630 МПа (рисунок 2), что превышает предел прочности стали 16ГС. Такие напряжения, даже при действии в квазистатическом режиме, могут быть причиной зарождения микроочага разрушения.

Даже при самых благоприятных режимах работы реактора расчетные значения количества циклов до возникновения трещины составляет 103. В этом случае, с учетом того, что за цикл коксования может происходить до

Р( сунок 2 - Распределение напряжений (МПа) в зоне сварного шва приварки опорной обечайи к корпусу

реактора при отклонении от оси реактора наЗОсм

30 отклонений реактора от вертикали, трещина может возникнуть за 30-40 циклов коксования. Эти результаты коррелируют с заводскими данными.

В четвертой главе приведены результаты изучения накопления повреждения в сталях 16ГС и 09Г2С при циклическом нагружении, а также распределения механических свойств и К)с в сварных швах металла реактора коксования.

На рисунках 3 и 4 показано распределение механических характеристик в меридианальном и кольцевом сварных швах оболочки реактора УЗК. Имеет место падение трещиностойкости стали не только в сварном шве, но и в основном металле, при этом наблюдается максимум в околошовной зоне. Распределение механических характеристик в зоне меридианальных и кольцевых сварных швов различается. Предел текучести и предел прочности в кольцевых швах имеют максимумы, приходящиеся на зону термического влияния (ЗТВ).

Такое различие указывает на превалирующее действие изгибных деформаций в схеме деформирования оболочки реактора по сравнению с другими компонентами. В случае меридианального шва последний можно представить как сопряжения брусов с различными свойствами. При этом «брус» с более высокими механическими показателями будет выполнять роль поддерживающего элемента системы. В случае кольцевых швов энергия деформации легче реализуется на участках с пониженным пределом текучести.

Коэффициент трещиностойкости, который для недеформированной стали 16ГС имеет значение 64 МПа-м1/2, для материала реактора УЗК находится в пределах 12,5-23,5 МПа-м"2, т.е. существенно ниже.

Анализ показывает, что в материале реактора УЗК протекают, как минимум, два самостоятельных процесса: увеличение пластичности сварных швов, с одной стороны, снижение коэффициента трещиностойкости — с другой. Расчеты показывают, что критическая длина

трещины, способной к росту, уменьшается до 0,4 мм в сварных швах при нормальной работе реактора.

8*.

Л ф 15 С 5

¡5 ю' II 5 |1о

£ _

40 X, ММ

60

и)

Д)

а — коэффициент трещиностойкости; б - временное сопротивление; в — предел текучести; г — относительное удлинение; д - относительное сужение Рисунок 3 - Распределение механических характеристик в меридианалыюм сварном соединении

гч 25

*2 20

та 15

С 51 10

0

23,4598

1 | — :

|

20 30

X, ММ

40

50

а)

б)

в)

о

X, мм

Д)

а — коэффициент трещиностойкости; б - временное сопротивление; в - предел текучести; г - относительное удлинение; д - относительное сужение Рисунок 4 - Распределение механических характеристик в кольцевом сварном соединении

Для выяснения причин резкого падения трещиностойкости проведены эксперименты по изучению влияния накопленных повреждений

на трещиностойкость сталей 16ГС и 09Г2С. Усталостные повреждения наносились образцам натурной толщины со сварными швами и без них (гладкие образцы).

После нанесения повреждений определяли механические характеристики и коэффициент трещиностойкости К1с. При построении кривых Велера было обнаружено, что в подавляющем большинстве случаев разрушение происходило в пределах зоны термического влияния.

В области 500 циклов нагружения наблюдается падение значений К^ для всех испытанных образцов, как из стали 16ГС, так и из 09Г2С (рисунки 5 и 6), что коррелирует с литературными данными по стали 3.

В то же время на кривых зависимости К1с = четко обозначился второй минимум. Предлагавшиеся ранее два механизма охрупчивания получили экспериментальное подтверждение. Было доказано на стали СтЗ, что минимум трещиностойкости в области 400 циклов формируется за счет появления так называемых «ножевых» границ зерен, которые препятствуют свободному перемещению дислокаций. Однако второй минимум для сталей 16ГС и 09Г2С невозможно этим объяснить, поскольку в области 2000-2500 циклов в малоцикловой области интенсивно формируется ячеистая структура.

Наиболее приемлемое объяснение второго минимума на зависимости К!с = Г(ЬГ) связано с образованием микропоровой структуры. На это, в частности, указывают результаты исследования Наумкина Е.А., который обнаружил на стали 09Г2С уменьшение скорости ультразвука при увеличении числа циклов нагружения в зоне сварного шва.

Фрактографические исследования изломов образцов из металла реактора УЗК и лабораторных образцов показали наличие хрупко-вязкого излома с преобладанием хрупкой составляющей (рисунок 7). Наряду с участками скола имеют место как характерные участки скола, так и усталостные полосы скольжения и мелкая поровая структура. Особенно

—Ряд1 -*— Ряд2 -цу-РядЗ —х—Ряд4

Рисунок 5 - Трещиностойкость в образцзх из 16ГС (основной металл) гладких образцов (ряд 1), в зонах сварного соединения: сварной шов (ряд 2), ЗТВ (ряд 3), основной металл (ряд 4) при различных нагружениях на

чистый изгиб

—•—Ряд1 —Ряд2 -й—РядЗ -*— Ряд4

Рисунок 6 - Трещиностойкость в образцах из 09Г2С (основной металл) гладких образцов (ряд 1), в зонах сварного соединения: сварной шов (ряд 2), ЗТВ (ряд 3), основной металл (ряд 4) при различных нагружениях на чистый изгиб

в)

Рисунок 7 - Фрактограммы изломов стали 16ГС (реактор УЗК) (а) и стали 09Г2С (лабораторные образцы) (б и в), х500

Рисунок 8 - Структура стали 09Г2С в зоне термического влияния сварного шва (число циклов до возникновения трещины 3600), х200

хорошо поровая структура просматривается на фрактограммах стали 09Г2С.

Металлографические исследования также показывают наличие процесса активного образования пор (рисунок 8). В зоне термического влияния сварного шва на стали 09Г2С структура участков, подверженных действию максимальных изгибных напряжений, отчетливо видно формирование поровой структуры.

В зоне развития магистральной трещины можно наблюдать слияние пор и образование микротрещин.

Таким образом, фракто- и металлографические исследования также подтверждают наличие двух механизмов разрушения при различных уровнях накопления повреждений: хрупкое разрушение при малых числах циклов нагружения и хрупко-вязкое разрушение при больших числах циклов с образованием и развитием микропор.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучен характер накопления повреждений в сварных соединениях оболочек реакторов УЗК. Получено распределение механических свойств ов, ат, 5, у в зонах меридианальных и кольцевых швов, причем распределение стт и ств для кольцевых швов имеет максимум в зоне термического влияния. Коэффициент трещиностойкости также имеет максимум в ЗТВ, причем наблюдается резкое снижение трещиностойкости как для сварного шва, так и для основного металла по сравнению с недеформированным металлом 16ГС.

2. На лабораторном реакторе, в котором смоделирована по пяти критериям подобия гидродинамическая картина заполнения аппарата применительно к условиям процесса замедленного коксования, получена траектория движения оси реактора от неравномерного распределения

температур в оболочке. Испытано четыре типа устройств ввода парожидкостного потока, лучшим из которых, с точки зрения деформирования реактора, является аксиальный. Траектории движения оси модельного реактора идентичны таковым для промышленного аппарата, что позволяет использовать полученные данные для расчета реальной системы.

3. Для стали 16ГС и 09Г2С получены зависимости К1с от количества циклов пагружения при чистом изгибе образцов натурной толщины гладких и со сварными швами, которые имеют два минимума в области 500 и 2000-2500 циклов. Первый минимум объясняется известным механизмом формирования так называемых «ножевых» границ зерен, второй, как показывают фракто- и металлографические исследования, связан с процессом порообразования.

4. Методом конечных элементов рассчитано напряженно-деформированное состояние в узле приварки опорной обечайки к корпусу реактора с использованием обобщенных диаграмм распределения температур в оболочке реактора УЗК по стадиям процесса. Показано, что при максимальных отклонениях оси аппарата, измеренных в промышленных условиях, напряжения в локальных областях сварного шва опорной обечайки превышают предел прочности материала. При стандартных условиях трещины могут образовываться через 40 циклов коксования, что коррелирует с промышленными результатами.

5. Полученные в диссертационной работе результаты используются при преподавании дисциплин «Физическая природа разрушения», «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» для студентов специализации 17.05.01 «Машины и аппараты химических производств».

Основное содержание работы изложено в следующих работах:

1. Кузеев М.И. Сравнение характера движения оси реактора УЗК при различных конструкциях ввода сырья.- В кн.: Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса РБ,- Уфа: УГНТУ, 1995,- С. 224.

2. Кузеев М.И. Повышение качества реакционного оборудования на стадии проектирования,- В кн.: Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса РБ.-Уфа: УГНТУ, 1995,- С. 228.

3. Баязитов М.И., Кузеев М.И., Сельский Б.Е. Определение остаточного ресурса оболочковых конструкций.- В кн.: П-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Техническая диагностика, промышленная и экологическая безопасность»,- Уфа, 1996.-С. 27, 28.

4. Кузеев М.И., Баязитов М.И., Сельский Б.Е., Газиев P.P. Трещиностойкость циклически нагруженной стали 16ГС.- В кн.: И-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Техническая диагностика, промышленная и экологическая безопасность».- Уфа, 1996.-С. 100-105.

5. Денисов В.Д., Кузеев М.И., Закиров O.A. Моделирование гидродинамики реактора установки замедленного коксования.- ХТТМ, № 2, 1999.-С. 28-30.

6. Чиркова А.Г., Кузеев М.И. Баязитов М.И. Расчет напряжений в трубах змеевиков на1ревательных печей нефтепереработки,- В кн.: Техника на пороге XXI века/Сб.научных трудов.- Уфа: Гилем, 1999,- С.86.

7. Кузеев М.И., Денисов В.Д., Хафизов Ф.Ш., Чиркова А.Г. Моделирование процесса деформирования реактора установки

замедленного коксования.- Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сб.научных статей.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000,- № 6.- С. 107109.

Соискатель ~ М.И. Кузеев

Введение

1 ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ РЕСУРСА И НАКОПЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В АППАРАТАХ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОГО ТЕРМОСИЛОВОГО ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

1.1 Особенности процесса замедленного' коксования и его аппаратурное оформление

1.2 Деформирование реакторов УЗК в процессе эксплуатации

1.3 Накопление повреждений в условиях малоцикловой усталости и их влияние на механические характеристики в зоне сварных швов

1.4 Деградация структуры сталей в условиях малоциклового нагружения ^ Выводы к главе

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ?

2.1 Объекты исследования

2.2 Выбор и обоснование методов исследования и $ Ц

3 РАСЧЕТ НАПРЯЖННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В СВАРНОМ ШВЕ УЗЛА ПРИВАРКИ ОПОРЫ РЕАКТОРА ^

3.1 Пространственное деформирование реактора УЗК

3.2 Анализ напряженного состояния в узле приварки сырья опоры методом конечных элементов

Выводы к главе 3 в <?

4 ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ £д 4.1 Свойства сварных соединений корпуса реактора УЗК у в

4.2 Трещиностойкость сталей 16ГС и 09Г2С в условиях V малоциклового нагружения

4.3 Фракто- и маталлографические исследования

4.4 Практическое применение результатов Выводы к главе 4 Общие выводы

Длительный срок эксплуатации нефтезаводского оборудования, износ которого достигает 100%, ставит перед специалистами, эксплуатирующими это оборудование, сложную проблему, связанную с определением остаточного ресурса и оценкой накопленных повреждений.

Аппараты для переработки нефти, особенно используемые во вторичных процессах, находятся под воздействием силовых и температурных факторов, обуславливающих усталостные повреждения, повреждения от ползучести. При этом в металле оболочек аппаратов происходят сложные явления, связанные воздействием среды. }

Моделирование основных механизмов накопления повреждений может дать сведения общего характера, так как практически невозможно воспроизвести в лабораторных условиях деформирование реальных аппаратов. Во многих случаях механизмы накопления повреждений детально не изучены, особенно в сварных соединениях, поскольку металл оболочек аппаратов труднодоступен для металлографического анализа, для определения параметров трещиностойкости. связи с изложенным актуальным является вопрос комплексного изучения механизмов накопления повреждений в металле оболочек аппаратов, включающий лабораторные и промышленные исследования с применением современных методов анализа.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан ((АН РБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2. «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996-2000 годы, утвержденной Постановлением Кабинета министров РБ № 204 от 26.06.96, а также по Федеральной целевой программе «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы (ФЦП «Интеграция») по государственному контракту № 28 «Создание совместного учебно-научного центра «Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа».

Цель работы Определение характера накопления повреждений в сварных соединениях оболочек реакторов установок замедленного коксования (УЗК) с учетом нестационарности температурного поля. Основные задачи исследования

1. Моделирование на лабораторной установке процесса деформирования оболочки реактора за счет хаотичного распределения потока сырья.

2. Расчет поля напряжения в оболочке реактора с учетом нестационарности температурного поля и оценка характера нагружения сварного шва в узле приварки опорной обечайки методом конечных элементов (МКЭ).

3. Изучение процесса накопления повреждений в сталях 16ГС и 09Г2С, имеющих сварные соединения, при циклическом нагружении образцов на чистых изгиб.

4. Изучение распределения механических свойств и параметра трещиностойкости в сварных соединениях металла реактора УЗК ПО «Омскнефтеоргсинтез».

5. Изучение процесса деградации структуры металла 16ГС и 09Г2С методами металло- и фрактографии.

В ходе решения поставленных задач были впервые получены: -траектории движения оболочки аппарата при полномасштабном моделировании процесса заполнения реактора УЗК получены, снабженного различными узлами ввода сырья, которые согласуются с промышленными испытаниями. у - показано, что коэффициент трещиностойкости в зоне сварных швов промышленного реактора УЗК, изготовленного из стали 16ГС (основной металл), изменяется по параболической зависимости с максимумом в зоне термического влияния. - экспериментально показано наличие полиэкстремальных зависимостей Kjc от числа циклов нагружения на чистый изгиб для сталей 16ГС и 09Г2С, на которых выделено две области резкого снижения трещиностойкости в области 500 и 2000-2500 циклов.

Диссертационная работа состоит из 4-х глав. В первой главе приведен обзор литературы, обосновывающий объект исследований, в качестве которого выбран реактор установки замедленного коксования (УЗК). Этот выбор основан на уникальном сочетании силовых и температурных факторов деформирования аппарата: пульсирующий отнулевой характер изменения давления на фоне нестационарного температурного поля со случайным характером распределения температур в оболочке.

В работах Кретинина М.В., Кузеева И.Р., Мухина В.Н. детально изучены механизмы деформирования реакторов УЗК, возникающие при эксплуатации дефекты и отмечено, что многие дефекты обусловлены случайным характером распределения высокотемпературных затопленных струй в процессе заполнения реактора. Денисову В.Д. удалось провести полномасштабное моделирование процесса заполнения реактора на лабораторной установке и рассмотреть вопрос распределения траекторий струй в объеме реактора при различных устройствах узла ввода.

Филимонов Е.А. впервые изучил характер накопления повреждений в оболочке действующего реактора и определил зоны, неблагоприятные с точки зрения образования дефектов. Следует отметить также исследования Газиева P.P., посвященные изучению закономерностей деформирования и разрушения биметаллических образцов из стали 16ГС и 09Г2С натурной толщины при чистом изгибе на специально сконструированной для этих целей испытательной машине.

Однако остались не изученными проблемы возникновения дефектов в сварных соединениях, хотя отмечается, что именно в сварных соединениях возникают трещины, которые, например, не позволили эксплуатировать реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез» более 10 лет. Именно это обстоятельство было решающим при обосновании цели исследований.

Во второй главе описаны методики исследований. Для достижения цели были использованы следующие методы:

- аналитические методы для оценки поля напряжений в оболочке реактора (метод конечных элементов);

- лабораторные исследования на модельном реакторе УЗК;

- изучение накопления повреждений в стальных образцах на испытательной машине;

- определение физико-механических свойств металла реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез»;

- фракто- и металлографические исследования.

Методы конечных элементов применяли для расчета напряжений в самых высоконагруженных узлах, к которым прежде всего относится узел приварки опорной обечайки.

Эксперименты по изучению характера деформирования реактора проведены на установке, которая была сконструирована и изготовлена В.Д.Денисовым. В качестве модельной жидкости использовали н-парафины. Лабораторный аппарат представляет собой точную копию промышленного в масштабе 1:20. Дополнительно, с целью фиксации движения оси аппарата, последний снабжен двумя индикаторами часового типа, показания с которых фиксировались визуально через определенные промежутки времени.

Следующая категория исследований была связана с подготовкой образцов с различным уровнем накопленных усталостных повреждений. Испытания проводили на усталостной машине, разработанной

Р.Р.Газиевым, реализующей чистый изгиб. Схема испытания плоских образцов позволяет нагружать их в промежуточном между жестким (контролирующая деформация) и мягким (контролируемое напряжение) режимами, что в наибольшей степени отвечает условиям деформирования оболочек реакторов УЗК.

Испытанию подверглись гладкие образцы из биметалла, с основным металлом 16ГС, 09Г2С и образцы со сварными швами из этих же сталей. Предварительно экспериментально были получены кривые Велера для малоцикловой области, характеризующие два момента: момент возникновения трещины и полное разрушение образца. На каждом уровне деформаций испытывали по три образца.

После нанесения различного уровня повреждений из испытанных образцов изготавливали стандартные образцы для определения ат, ав, 5, а также К1с. Испытания проводили на испытательной машине «ГМБТКОЫ-1185» со скоростью движения траверса 1 мм/мин. Следующий этап исследований связан с изучением распределения механических характеристик и К1С в зонах сварных (кольцевых и меридианальных) швов реального реактора УЗК АО «Омскнефтеоргсинтез», который проработал в течение 10 лет. Анализу подверглись также образцы реакторного металла с явными признаками потери устойчивости формы. Все испытания проводились по стандартным методикам.

Все испытанные образцы металла подверглись металло- и фрактографическому анализу.

В третьей главе представлены результаты изучения напряженно-деформированного состояния в реакторе УЗК. Эксперименты на модельном реакторе подтвердили сделанные ранее наблюдения за поведением действующих аппаратов. Имеет место хаотичное циклическое движение аппарата, причем траектория в деталях не повторяется. Статистические данные по изменению температурных полей в оболочках реальных реакторов показывают, что отклонения аппарата от вертикальной оси могут иметь место не только на стадии заполнения сырьем, но и на этапах коксования и охлаждения, и выгрузки кокса. Это означает, что на основной цикл изменения давления накладывается цикличность, связанная с нестационарностью температурного поля. Эксперименты позволили выявить, что число циклов движения за период заполнения может изменяться в довольно широких пределах: от 7-8 до 25.

Анализ различных прикладных пакетов программ по расчету конструкций методом конечных элементов (МКЭ) показал, что для достижения поставленной в работе цели в наибольшей степени подходит программа COSMOS М.

Расчеты показывают, что в стандартном режиме коксования отклонения от вертикальной оси реактора достигают 12 см, при этом в опорной обечайке возникают напряжения 238 МПа. Характерно то, что вне зоны максимальных деформаций, напряжения в сварном шве опорной обечайки на порядок ниже (23 МПа).

При предельных значениях отклонения оси от вертикали, например на 30 см, в сварном шве опорной обечайки возникают напряжения 630 МПа, что превышает предел прочности стали 16ГС. Такие напряжения, даже при действии в квазистатическом режиме, могут быть причиной зарождения микроочага разрушения.

В четвертой главе приведены результаты изучения накопления повреждения в сталях 16ГС и 09Г2С при циклическом нагружении, а также распределения механических свойств и Kic в сварных швах металла реактора коксования.

Имеет место падение трещиностойкости стали не только в сварном шве, но и в основном металле, при этом наблюдается максимум в околошовной зоне. Распределение механических характеристик в зоне меридианальных и кольцевых сварных швов различается.

Коэффициент трещиностойкости, который для недеформированной стали 16ГС имеет значение 64 МПа-м1/2, для материала реактора УЗК находится в пределах 12,5-23,5 МПа-мш, т.е. существенно ниже.

Анализ показывает, что в материале реактора УЗК протекают, как минимум, два самостоятельных процесса, увеличение пластичности сварных швов, с одной стороны, снижение коэффициента трещиностойкости - с другой. В области 500 циклов нагружения наблюдается падение значений Kic для всех испытанных образцов, как из стали 16ГС, так и из 09Г2С. Тем самым подтверждается обнаруженный Галлямовым A.M. эффект падения К1с для стали СтЗ. В то же время на кривых зависимости Kic = f(N) четко обозначился второй минимум. Предлагавшиеся ранее два механизма охрупчивания получили экспериментальное подтверждение.

Фрактографические исследования изломов образцов из металла реактора УЗК и лабораторных образцов показали наличие хрупко-вязкого излома с преобладанием хрупкой составляющей. Наряду с участками скола имеют место как характерные участки скола, так и усталостные полосы скольжения и мелкая поровая структура. Особенно хорошо поровая структура просматривается на фрактограммах стали 09Г2С.

Металлографические исследования также показывают наличие процесса активного образования пор. В зоне развития магистральной трещины можно наблюдать слияние пор и образование микротрещин.

Таким образом фракто- и металлографические исследования также подтверждают наличие двух механизмов разрушения при различных уровнях накопления повреждений: хрупкое разрушение при малых числах циклов нагружения и хрупко-вязкое разрушение при больших числах циклов с образованием и развитием микропор.

Полученные результаты позволили выявить особенности накопления повреждений в сварных соединениях реакторов УЗК, которые использованы для уточнения методики оценки ресурса аппаратов.

11

Материалы диссертации используются при преподавании предметов «Расчет и конструирование машин и аппаратов», «Физическая природа разрушения» для студентов специализации 17.05.01 «Машины и аппараты химических производств».

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета под руководством доктора технических наук Хафизова Ф.Ш., которому автор выражает искреннюю благодарность.

Автор выражает глубокую признательность кандидатам технических наук Денисову В.Д., Чирковой А.Г., Баязитову М.И. за критическое обсуждение результатов исследований, Захарову Н.М., Газиеву P.P. -заоказанную помощь в проведении исследований. Студенткам Колединой О. и Клявлиной А. за помощь при проведении экспериментов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучен характер накопления повреждений в сварных соединениях оболочек реакторов УЗК. Получено распределение механических свойств ств, ат, 5, \|/ в зонах меридианальных и кольцевых швов, причем распределение <гт и а„ для кольцевых швов имрет максимум в зоне термического влияния. Коэффициент трещиностойкости также имеет максимум в ЗТВ, причем наблюдается резкое! снижение трещиностойкости как для сварного шва, так и для основного металла по сравнению с недеформированным металлом 16ГС.

2. Для сталй 16ГС и 09Г2С получены зависимости К^ от количества циклов нагружения при чистом изгибе образцов натурной толщины гладких и со сварными швами, которые имеют два минимума в области 500 и 2000-2500 циклов. Первый минимум объясняется известным механизмом формирования так называемых «ножевых» границ зерен, второй, как показывают фракто- и металлографические исследования, связан с процессом преобразования.

3. На лабораторном реакторе, в котором смоделирована по пяти критериям подобия гидродинамическая картина заполнения аппарата применительно к условиям процесса замедленного коксования, получена траектория движения оси реактора от неравномерного распределения температур в оболочке. Испытано четыре типа устройств ввода парожидкостного потока, лучшим из которых, с точки зрения деформирования реактора, является аксиальный. Траектории движения оси модельного реактора идентичны таковым для промышленного аппарата, что позволяет использовать полученные данные для расчета реальной системы.

4. Методом конечных элементов рассчитано напряженно-деформированное состояние в узле приварки опорной обечайки к корпусу реактора с использованием обобщенных диаграмм распределения

97 температур в оболочке реактора УЗК по стадиям процесса. Показано, что при максимальных отклонениях оси аппарата, измеренных в промышленных условиях, напряжения в локальных областях сварного шва опорной обечайки превышают предел прочности материала. При стандартных условиях трещины могут образовываться через 40 циклов коксования, что коррелирует с промышленными результатами.

5. Полученные в диссертационной работе результаты используются при преподавании дисциплин «Физическая природа разрушения», «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» для студентов специализации 17.05.01 «Машины и аппараты химических производств».

1. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций.- М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

2. Горицкий В.М., Терентьев В.Ф. Структура и усталостные разрушения металлов.- М.: Металлургия, 1980.- 208 с.

3. Гусев A.C. Сопротивление усталости и живучести конструкций при случайных нагрузках.-М.: Машиностроение, 1979.-248 с.

4. Гусенков А.П., Хорошилов В.И. и др. Малоцикловая прочность оболочковых конструкций.-М.: Наука, 1989.-254 с.

5. Махутов H.A., Зацеринный В.В., Базарес Ж.Л. и др. Статические закономерности малоциклового разрушения.- М.: Наука, 1989.- 252 с.

6. Баязитов М.И. Дис.на соиск.уч.степ.канд.тех.наук.- Уфа: УГНТУ, 1998.

7. Филимонова Е.А. Долговечность реакторов для получения нефтяного кокса/Дис.на соиск.уч.степ.канд.тех.наук.- Уфа: УНИ, 1985.

8. Критинин М.В. Дис.на соиск.уч.степ.док.тех.наук.- 1988г.

9. Бакиев A.B. Технологическое обеспечение качества функционирования нефтегазопромыслового оборудования оболочкового типа/Дис. на соиск.уч.степ.док.тех наук.- Уфа: УНИ, 1984.

10. Кузеев И.Р. Совершенствование технологии и повышение долговечности реакционных аппаратов термодеструктивных процессов переработки углеводородного сырья. Дис.на соиск.уч.док.тех.наук,.- Уфа: УНИ, 1986.

11. Денисов В.Д. Совершенствование распределения потоков в реакторах установок замедленного коксования с целью повышения качества кокса. Дис.на соск.уч.степ.канд.тех.наук.- Уфа: УНИ, 1986.12 Гост 14249

12. Газиев P.P. Оценка долговечности биметаллических аппаратов на примере реактора установки замедленного коксования. Дисс.к.т.н.- Уфа, 1992.

13. Бетехтин В.И. Повышение механических свойств материалов за счет уменьшения их пористости.- Научные ведомости БГУ.- № 1, 1998.- С. 160164.

14. Бетехтин В.И. и др. Особенности разрушения и пути повышения долговечности сплавов//Структура, механические свойства и разрушение материалов/Сб.- Киев: ИПМ, 1988.- С. 121-128.

15. Tryon R.G., Cruse Т.A. Probabilistic mesomechanical fatigne crack nucleaíion model.- Journal of Eng. Mater, and Technol.- January, 1997, Vol.119.- P. 65-70.

16. Sokolov M.A. Statistical analysis of the ASME KIC datalase.- Transactions of ASME, vol 120, February, 1998.- P. 24-28.

17. Семакин E.B., Гиракадзе Д.З., Целлерлмаер В .Я. и др. Электростимулированнное восстановление долговечности сварных соединений: эксперимент и модель.- Черная металлургия, № 6, 1997.- С. 48-51.

18. Панин В.Е., Енсукова Т.Ф., Ангелова Г.В., Панин C.B. Фрактальная мезоструктура на поверхности поликристаллов при усталостном разрушении.-ДАН, 1999, том 365, № 2.- С. 186-189.

19. Януревич Д.И. Стеклов О.И., Ефименко JI.A., Горименко A.M. Экспресс-метод диагностики усталостных характеристик сталей и сварных соединений.-Химическое и нефтегазовое машиностроение, № 2, 1999.- С. 17, 18.

20. Дзюба Б.И. Установки замедленного коксования в странах СНГ.-Нефтегазовые технологии, 1999, № 2.- С. 51-53.

21. Никитина Н.Е. Определение плоского напряженного состояния конструкционных материалов с помощью объемных упругих волн.-Дефектоскопия, № 1, 1999.- С. 48-54.

22. Пушкар А. Изменение модулей упругости и новое уравнение усталостной долговечности.- Металловедение и термическая обработка маталлов, 1998, № 5.- С. 8-12.

23. Пиласевич A.B., Новоилов В.В., Крамской В.Ф. Старение сталей подземных трубопроводов.- Нефть и газ, № 5, 1999,- С. 56-59.

24. Встовский Г.В., Терентьев В.Ф. Учет охрупчивания маталла и наличия нерегистрируемых дефектов в расчетах остаточного ресурса технологического оборудования.- Заводская лаборатория, Диагностика материалов. № 9, том 65, 1999.- С. 47-52.

25. Беленький Д.М., Вернезн И.Л., Шанреев Л.Г. и др. Новый подход к определению прочности стыкового сварного соединения.- Заводская лаборатория, № 8, 1996.- С. 47-51.

26. Морозов Е.М. Диаграмма оценки чувствительности материала к подрезу при статическом нагружении.- Заводская лаборатория, Диагностика разрушения, №11, том 64, 1999.- С. 49-54.

27. Беленький Д.М., Ищенко A.B., Шамраев Л.Г. Изменение механических свойств стали при упругопластическом деформировании.- Заводская лаборатория. Диагностика материалов.- № 8, том 65, 1998.- С.52-55.

28. Гунза О.И., Махорт Ф.Г. Применение акустического метода определения остаточных напряжений в сварных конструкциях.- Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, 1995.- С. 8-14.

29. Беленький Д.М., Верпун И.А. первый опыт определения вектора механических свойств металла в сварном соединении.- Заводская лаборатория, 1996.

30. Куслицкий А.Б., Серебрянник И.П. О повышении достоверности результатов испытаний на усталость плоских биметаллических образцов.-Заводская лаборатория, № 9, 1986.- С.89-90.

31. Анохин A.A., Георгиев М.Н. Диаграмма предельной трещиностойкости.-Заводская лаборатория, 1986, № 9.- С. 64, 65.

32. Махутов H.A., Беклемишев И.И., Таинапов А.И. и др. Методика определения интегральных свойств биметаллов с учетом переходной зоны.-Заводская лаборатория, № 7, 1990.- С. 51-57.

33. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов.- М.: Металлургия, 1976.

34. Иванова B.C. Усталостное разрушение металла.- М.: Металлургиздат, 1963.-258 с.

35. Иванова B.C., Бунин И.Ж., Оксогеев A.A. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении.- М.: Наука, 1994.- 383 с.

36. Крутасова Е.И. Надежность металла энергетического оборудования.- М.: Энергоиздат, 1981.- 240с.

37. Галлямов A.M. роль структурных факторов в оценке остаточного ресурса элементов нефтехимического оборудования из стали СТЗ.- Дис.на соиск.уч.степ. канд.техн.наук.- Уфа: УГНТУ, 1996.

38. Коцальда С. Усталостное разрушение металлов,- М.: Металлургия, 1976.456 с.

39. Новиков И.И., Ермишкин В.А. Микромеханизмы разрушения металлов.-М.: Наука. 1991.-368 с.

40. Панин В.Е. и др. Деформация и разрушение поликристаллов при знакопеременном нагружении как диссипативный процесс.- В кн.: Синергетика и усталостное разрушение металлов.- М.: Наука, 1989,- С. 1 IS-HS.

41. Панин В.Е., Лихачев В.А. Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел,- Новосибирск: Науч. отд-ние, 1985.- 320 с.

42. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справ.изд./Л.Энгель, Г.Клингеле. Пер.с нем.- М.: Металлургия. 1986.- 232 с.

43. Лившиц Л.С. Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений.- М.: Машиностроение. 1999.- 336 с.

44. Циллерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение/Справ.изд. Пер.с нем.- М.: Металлургия, 1982.- 480 с.

45. Зайнуллин P.C. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости.- Уфа: Изд-во МНТЦ «БЭСТС», 1997.426 с.

46. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения.- Уфа: Изд-во МНТЦ «БЭСТС», 1997.- 389 с.

47. Чернышева Т.А. Границы зерен в металле сварноных соединений.- М.: Наука, 1986.- 126 с.

48. Экспериментальные исследования сварочных напряжений и деформаций/Под ред. Д.т.н. Б.С. Касаткина.- К.: Науковадумка, 1976.- 149 с.

49. Попов Е.А., Иванова B.C., Терентьев В.Ф. К вопросу о классификации дислокационных структур и анализ многоуровневой динамики ансамблей дефектов.- В кн.: Синергетика и усталостное разрушение металлов.- М.: Наука, 1989.- С. 153-170.

50. Структурные уровни пластической деформации и разрушения//Панин В.Е., Данилов В.И. и др.- Новосибирск: Научное Сиб.отд-ние, 1990.- 255 с.

51. Кнотт Дж. Микромеханизмы разрушения и трещиностойкость .- В кн.: Механика разрушения. Разрушение материалов//Под ред. Д. Тэплина.- М.: Мир, 1979.-С. 40-82.

52. Буллок ДЖ., Смит Е. Влияние размера зерна и температуры на распространение и остановку разрушения отрывом в мягких сталях.- В кн.: Мехпника разрушения. Быстрое разрушение, остановка трещин.- м.: Мир, 1981.- С. 135-150.

53. Бакиев A.B., Кузеев И.Р., Мухин В.Н., Самохин Д.Н. Оценка остаточного ресурса деформированных биметаллических реакторов коксования/Учебное пособие.- Уфа: УНИ, 1990.- 116 с.

54. Проников A.C. Надежность машин.- М.: Машиностроение, 1978.- 592 с.

55. Григорьева A.B. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.- Уфа: УНИ, 1992.

56. Григорьева A.B., Махутов H.A. Исследование механических свойств металла поврежденных конструкций.- В сб.: Технология ресурса и прочность оборудования нефтеперерабатывающих заводов.- Уфа: УНИ, 1992.- С. 17-23.

57. Хрупкие разрушения сварных конструкций/В.Холл, Х.Кихере, В.Зут, А.А.Уэллс.-М.: Машиностроение, 1974.-320 с.

58. Наумкин Е.А. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. Наук.- Уфа: УГНТУ, 2000.

59. Гордеева Т.А., Гнегина И.П. Анализ изломов при оценки надежности материалов.- М.: Машиностроение, 1978.- 240 с.

60. Бурышкин M.JL, Гордеев В.Н. Эффективные методы и программы расчета на ЭВМ симметричных конструкций.- Киев: Бущвельник, 1984.- С. 101-109,

61. Городецкий A.C., Здоренко B.C. Типовая проектирующая подсистема ЛИРА для автоматизированного проектирования несущих строительных конструкций./ Сб. Системы автоматизированного проектирования объектов строительства. 1982.-№1.-С. 15-20.

62. Шапошников H.H. Система прочностных расчетов по МКЭ СПРИНТ для ЕС ЭВМ./ Сб. Практическая реализация численных методов расчета инженерных конструкций.- JL: Знание, 1981.- С. 102-105.

63. Тезисы докладов Всесоюзного семинара в Новосибирске.- М.: ЦДИПИАСС, 1981.- С. 103-107.

64. Виноградов Е.В. Пилюгин В.Ф. и др. Программный комплекс для автоматизированного расчета упругих систем ПАРУС. Тезисы докладов на Всесоюзной научно-технической конференции «Корпус-83».- Николаев: Судостроение, 1983.- С. 19-25.

65. Дашевский Е.М. и др. Программный комплекс для автоматизированных массовых инженерных прочностных расчетов ПОЛИФЕМ (описание программы).- Донецк: Донецкий ПСНИИП, 1986.- С. 1-15.

66. Niki-Lari A. Structural analysis system, (Software-Hardware, Capability -Compability Aplications). Pergamon Press, vol. 1-3,1986.

67. Бурман Я.З., Салахов P.P. и др. О реализации МКЭ на персональных ЭВМ.- Прикладные проблемы информатики. 1989.- № 1.- С. 20-24.

68. Рой Д.Р. и др. Автоматическая система для кинематического анализа ASKA. Расчет упругих конструкций с использованием ЭВМ. Сборник докладов международного симпозиума в Льеже.- Л.: Судостроение, 1974.- С. 105-109.

69. Шапошников H.H. Руководство пользователя система прочностных расчетов по МКЭ СПРИНТ для ЕС ЭВМ.-Л.: Знание, 1981.- С. 102-105.

70. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике.- М.: Мир, 1975.- 541 с.

71. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация.- М.: Мир, 1972.-№9.- С. 3-9.

72. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения.- М.: Наука. Глав.ред.физ.-мат.лит., 1980.- 256 с.

73. Оглоби Дж., Ломацки О. Применение метода конечных элементов для вычисления коэффициентов интенсивности упругихнапряжений/ЛГеоретические основы инженерных расчетов: Труды американского общества инженеров-механиков, 1973.- № 1.- С. 86-95.

74. Слуцкин Л.О., Захаров В.Т. Некоторые примеры применения метода конечных элементов для решения технологических задач// Практика автоматизированного проектирования в машиностроение.- М.: Машиностроение, 1989.-С.114-125.

75. Ягава Г., Нишиока Т. Конечно-элементный анализ коээфициентов интенсивности напряжений в задачах о плоском растяжении и и изгибе пластины/Перевод.-М., 1980.

76. Кузеев М.И. Сравнение характера движения оси реактора УЗК при различных конструкциях ввода сырья.- В кн.: Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса РБ.- Уфа: УГНТУ, 1995.- С. 224.

77. Кузеев М.И. Повышение качества реакционного оборудования на стадии проектирования.- В кн.: Обеспечение промышленной безопасности производственных объектов топливно-энергетического комплекса РБ.- Уфа: УГНТУ, 1995.-С. 228.

78. Баязитов М.И., Кузеев М.И., Сельский Б.Е. Определение остаточного ресурса оболочковых конструкций.- В кн.: II-ая Всероссийская научно-техническая конференция «Техническая диагностика, промышленная и экологическая безопасность».- Уфа, 1996.- С. 27, 28.

79. Денисов В.Д., Кузеев М.И., Закиров O.A. Моделирование гидродинамики реактора установки замедленного коксования.- ХТТМ, № 2, 1999.- С. 28-30.

80. Чиркова А.Г., Кузеев М.И. Баязитов М.И. Расчет напряжений в трубах змеевиков нагревательных печей нефтепереработки.- В кн.: Техника на пороге XXI века/Сб.научных трудов.- Уфа: Гилем, 1999.- С.86.106

81. Кузеев М.И., Денисов В.Д., Хафизов Ф.Ш., Чиркова А.Г. Моделирование процесса деформирования реактора установки замедленного коксования.-Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сб.научных статей.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000,- № 6.- С. 107-109.

82. Марочник сталей и сплавов/В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; Под. Общ.ред.В.Г. Сорокина.- М.: Машиностроение. 1989.- 640 с.